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  <meta name="description" content="套接字由于TCP/IP协议族被设计成能够运行在多种操作系统的环境下，TCP/IP标准允许系统设计者能够选择有关API的具体实现细节。 目前，可供应用程序使用TCP/IP的应用编程接口API的最著名的是套接字接口 而套接字不是物理实体，而是一种抽象，套接字是提供应用程序创建和使用的数据结构 Socket通常也称作“套接字”，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄  Socket有两种类型：">
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  <title>Python socket 基本知识与工作原理 - kinzun</title>

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        2018年11月2日 上午
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            <h1 style="display: none">Python socket 基本知识与工作原理</h1>
            
            <div class="markdown-body">
              <h3 id="套接字"><a href="#套接字" class="headerlink" title="套接字"></a>套接字</h3><p>由于TCP/IP协议族被设计成能够运行在多种操作系统的环境下，TCP/IP标准允许系统设计者能够选择有关API的具体实现细节。</p>
<p>目前，可供应用程序使用TCP/IP的应用编程接口API的最著名的是<strong>套接字接口</strong></p>
<p><strong>而套接字不是物理实体，而是一种抽象，套接字是提供应用程序创建和使用的数据结构</strong></p>
<p><code>Socket</code>通常也称作“<strong>套接字</strong>”，用于描述<strong>IP地址</strong>和<strong>端口</strong>，是一个通信链的句柄</p>
<p><img src="/images/python/1652f12fa6e94275.png" srcset="/img/loading.gif" lazyload alt="1652f12fa6e94275"></p>
<h2 id="Socket有两种类型："><a href="#Socket有两种类型：" class="headerlink" title="Socket有两种类型："></a>Socket有两种类型：</h2><p> <img src="/images/python/image-20181017155606248.png" srcset="/img/loading.gif" lazyload alt="image-20181017155606248"></p>
<ul>
<li>流式<code>Socket(STREAM)</code>：是一种面向连接的<code>Socekt</code>，针对面向连接的<strong>TCP</strong>服务应用，可靠，但是效率低；</li>
<li>数据报式<code>Socket(DATAGAM)</code>：是一种无连接的<strong>Socket</strong>，对应于无连接的<strong>UDP</strong>服务应用。不可靠(丢失，顺序混乱，在接受端要分析重排及要求重发)，但效率高。</li>
</ul>
<h2 id="Socket通信协议分析"><a href="#Socket通信协议分析" class="headerlink" title="Socket通信协议分析"></a>Socket通信协议分析</h2><h3 id="UDP协议"><a href="#UDP协议" class="headerlink" title="UDP协议"></a>UDP协议</h3><p>UDP协议是一种无连接的协议，也称为数据报协议。每次发送数据报时，需要同时发送本机的socket描述符(就是上面所说的套接字描述符)和接收端的socket描述符。所以，每次通信都要发送额外的数据。</p>
<h3 id="TCP协议"><a href="#TCP协议" class="headerlink" title="TCP协议"></a>TCP协议</h3><p>TCP协议是一种有连接的协议，使用应用程序之前，必须先建立TCP连接。所以每次在进行通信之前那，我们需要先建立Socket连接，一个socket作为服务端监听请求，一个socket作为客户端进行连接请求。只有双方建立连接好以后，双方才可以通信。</p>
<h3 id="两种协议区别及选择"><a href="#两种协议区别及选择" class="headerlink" title="两种协议区别及选择"></a>两种协议区别及选择</h3><p>简单分析两者的区别:</p>
<ul>
<li>在UDP中，每次发送数据报，需要附上本机的socket描述符和接收端的socket描述符.而TCP是基于连接的协议，在通信的socket之间需要在通信之前建立连接，即<strong>TCP的三次握手</strong>，，因此建立连接会有一定耗时</li>
<li>在UDP中，数据报数据在大小有64KB的限制。而TCP不存在这样的限制，一旦TCP通信的socket对建立连接，他们通信类似IO流。</li>
<li>UDP是不可靠的协议，发送的数据报不一定会按照其发送顺序被接收端的socket接收。而TCP是一种可靠的协议。接收端收到的包的顺序和包在发送端的顺序大体一致(这里不讨论丢包的情况)</li>
</ul>
<p>说到这，至于选择哪种协议，还是取决于你的使用场景，当然目前见得比较多就是基于TCP协议的Socket通信。当然一些实时性较高的一些服务，局域网的一些服务用UDP的多一些。</p>
<h2 id="基于TCP协议的-Socket编程基本流程图"><a href="#基于TCP协议的-Socket编程基本流程图" class="headerlink" title="基于TCP协议的 Socket编程基本流程图"></a>基于TCP协议的 Socket编程基本流程图</h2><p><img src="/images/python/C19943F3-ECA3-4C44-8EB5-6BD7B8C17C6B.jpg" srcset="/img/loading.gif" lazyload alt></p>
<h2 id="Socket的通信过程"><a href="#Socket的通信过程" class="headerlink" title="Socket的通信过程"></a>Socket的通信过程</h2><h3 id="服务端："><a href="#服务端：" class="headerlink" title="服务端："></a>服务端：</h3><p>申请一个<code>Socket</code><br>绑定到一个IP地址和一个端口<br>开启侦听，等待接受连接</p>
<h3 id="客户端："><a href="#客户端：" class="headerlink" title="客户端："></a>客户端：</h3><p>申请一个<code>Socket</code><br>连接服务器（指明IP地址和端口号）<br>服务器端接到连接请求后，产生一个新的<code>Socket</code>（端口大于<code>1024</code>）与客户端建立连接并进行通讯，原侦听<code>Socket</code>继续侦听。</p>
<h2 id="粘包现象是如何产生的"><a href="#粘包现象是如何产生的" class="headerlink" title="粘包现象是如何产生的???"></a>粘包现象是如何产生的???</h2><p>​    黏包现象并不是一个bug<br>​    而是各种tcp协议的特点和算法导致了现在的问题<br>​        合包机制 Nagle<br>​        拆包机制<br>​        流式传输无边界</p>
<h2 id="黏包一定是坏现象么"><a href="#黏包一定是坏现象么" class="headerlink" title="黏包一定是坏现象么"></a>黏包一定是坏现象么</h2><p>​    但是从程序的传递过程中的角度:<br>​    解决了大量短数据大量回执的问题<br>​    长数据由于网络限制的拆包在我们的接收端可以自动拼接</p>
<p>对于应用层 你的程序来说 大部分时候都不是好事儿<br>所以我们才要解决它</p>
<p>解决在应用层程序中的黏包现象</p>
<h2 id="解决在应用层程序中的黏包现象"><a href="#解决在应用层程序中的黏包现象" class="headerlink" title="解决在应用层程序中的黏包现象"></a>解决在应用层程序中的黏包现象</h2><h2 id="如何解决粘包"><a href="#如何解决粘包" class="headerlink" title="如何解决粘包"></a>如何解决粘包</h2><ul>
<li>自定义协议<br>先发送即将发送 <strong>数据的长度</strong>，然后再 <strong>发送数据</strong><br>先<strong>接受</strong> 数据的长度，在根据接受的<strong>长度接受数据</strong><br>用到了<code>struct</code> 模块， 来控制<strong>第一次</strong>发送数据长度的这条<strong>信息的长度</strong></li>
</ul>

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                <p class="note note-warning">
                  
                    本博客所有文章除特别声明外，均采用 <a href="https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.zh" rel="nofollow noopener">CC BY-SA 4.0 协议</a> ，转载请注明出处！
                  
                </p>
              
              
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    NProgress.configure({"showSpinner":false,"trickleSpeed":100})
    NProgress.start()
    window.addEventListener('load', function() {
      NProgress.done();
    })
  </script>


<script  src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/jquery@3/dist/jquery.min.js" ></script>
<script  src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/bootstrap@4/dist/js/bootstrap.min.js" ></script>
<script  src="/js/events.js" ></script>
<script  src="/js/plugins.js" ></script>

<!-- Plugins -->


  <script  src="/js/local-search.js" ></script>



  
    <script  src="/js/img-lazyload.js" ></script>
  



  



  
    <script  src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/tocbot@4/dist/tocbot.min.js" ></script>
  
  
    <script  src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/@fancyapps/fancybox@3/dist/jquery.fancybox.min.js" ></script>
  
  
    <script  src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/anchor-js@4/anchor.min.js" ></script>
  
  
    <script defer src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/clipboard@2/dist/clipboard.min.js" ></script>
  






  <script  src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/typed.js@2/lib/typed.min.js" ></script>
  <script>
    (function (window, document) {
      var typing = Fluid.plugins.typing;
      var title = document.getElementById('subtitle').title;
      
      typing(title)
      
    })(window, document);
  </script>















<!-- 主题的启动项 保持在最底部 -->
<script  src="/js/boot.js" ></script>


</body>
</html>
